WO2018207826A1 - 微生物製剤の自動投入装置、廃水処理システム及び微生物製剤の投入方法 - Google Patents

微生物製剤の自動投入装置、廃水処理システム及び微生物製剤の投入方法 Download PDF

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WO2018207826A1
WO2018207826A1 PCT/JP2018/017952 JP2018017952W WO2018207826A1 WO 2018207826 A1 WO2018207826 A1 WO 2018207826A1 JP 2018017952 W JP2018017952 W JP 2018017952W WO 2018207826 A1 WO2018207826 A1 WO 2018207826A1
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breeding tank
water
tank
seed
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PCT/JP2018/017952
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Inventor
正剛 藤岡
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日産化学株式会社
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    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
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    • C12N1/16—Yeasts; Culture media therefor
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    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor

Definitions

  • the present invention relates to an automatic injection device for a microorganism preparation, a wastewater treatment system, and a method for supplying a microorganism preparation.
  • fats and oils such as grease traps
  • grease traps which are treatment facilities that remove oil contained in kitchen wastewater in the food service industry by solid-liquid separation, and wastewater from food factories are relatively Useful bacteria (microorganisms) have been used for wastewater containing a large amount (hereinafter referred to as “oil-and-fat-containing wastewater”). That is, in such a wastewater treatment apparatus, microorganisms that decompose oils and fats, organic substances, etc. are introduced into adjustment tanks, aeration tanks, contact oxidation tanks, etc., and oils and fats contained in grease traps and oil-containing wastewaters are efficiently removed. And it was microbially decomposed comprehensively.
  • Burkholderia arboris SL1B1 strain (accession number: NITE BP-00724) that secretes lipase, which is an oil and fat hydrolase, has been reported (see Patent Document 1).
  • a method for promoting the degradation of fats and oils by using a microbial preparation combined with Candida cylindracea SL1B2 strain (accession number: NITE BP-00714) has been reported as a microorganism excellent in glycerol utilization. (See Patent Document 2).
  • Patent Document 3 using a microorganism preparation containing at least two types of microorganisms among the genus Yarrowia, Burkholderia and Candida, the oil-containing wastewater to be treated, the inside of a grease trap, etc. Oils and fats are decomposed, but it is necessary to periodically add a necessary amount of microbial preparation. As a result, a large amount of microbial preparation corresponding to the treatment target is required, and labor is required for the procurement and input work. Therefore, there has been a demand for automating the preparation and input work of the microbial preparation.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an automatic microbial preparation input device, a wastewater treatment system, and a microbial preparation input method capable of automating the manufacture and input of a microbial preparation.
  • the first aspect of the present invention that achieves the above object is a cold storage means for refrigerated storage of seed microorganisms of an aerobic microorganism group including at least one aerobic microorganism that decomposes fats and oils contained in fat and oil-containing wastewater.
  • a breeding tank for producing water, a water supply means for supplying water to the breeding tank, a first aeration means for performing aeration of the breeding tank, and the microbial preparation produced in the breeding tank is put into fat-containing wastewater
  • the breeding tank is formed in a vertically long shape in the vertical direction, and the first air diffuser includes a first air discharge section having a first air discharge port.
  • Convection is generated in the contents of the breeding tank by discharging air from the first air outlet, and stirring and mixing are performed while introducing air, and the control means supplies water into the breeding tank by the water supply means
  • the seed microorganism, the activator, and the carbon source are supplied, and the contents are stirred and mixed while air is introduced into the growth tank by the first air diffuser, thereby predetermining the seed microorganism.
  • An automatic injection of a microorganism preparation characterized in that, after the microorganism preparation is produced by growing in a range of population concentration, the introduction means repeatedly introduces a predetermined amount of the microorganism preparation into oil-containing wastewater at predetermined intervals. In the device.
  • a cleaning control unit that controls a cleaning process for cleaning the breeding tank at a first timing, and the breeding tank by the water supply unit at a second timing.
  • a storage control unit for controlling a water storage process for storing a predetermined amount of water to the storage tank, and supplying a predetermined amount of the seed microorganism, the activator, and the carbon source to the breeding tank at a third timing,
  • a growth control unit for controlling a growth process for growing the seed microorganisms within a predetermined population concentration range while performing aeration by aeration means, and at a fourth timing, the microorganism preparation is converted into oil-fat-containing wastewater by the input means.
  • an input control unit for controlling an input process to be input.
  • the microorganism according to the second aspect is characterized in that, in the control means, the washing step, the water storage step, the growth step and the charging step are performed once every 24 hours and repeated every day. It is in the automatic drug feeder.
  • a fourth aspect of the present invention includes two breeding tanks, and the control means shifts the washing process, the water storage process, the breeding process, and the charging process once every 48 hours for 24 hours.
  • the automatic introduction device for a microorganism preparation according to the second aspect which is carried out in a breeding tank and repeated every 48 hours, and the introduction of the microorganism preparation into fat-containing waste water is carried out daily from the two breeding tanks alternately. is there.
  • a dechlorination step of performing aeration for a predetermined time to dechlorinate the breeding tank is provided in the automatic input device for a microbial preparation according to any one of the second to fourth aspects.
  • the number of seed microorganisms of a predetermined volume supplied into the growth tank is grown 100 to 2000 times, and 50 to 500 times the predetermined volume.
  • a microbial product automatic feeding device according to any one of the second to fifth modes, wherein the microbial product having a double volume is produced.
  • the population concentration of the seed microorganism is 1 ⁇ 10 7 CFU / mL to 5 ⁇ 10 9 CFU / mL, and the microorganism preparation has a volume of 50 to 500 times the predetermined volume.
  • the microorganism concentration automatic input device is characterized in that the population concentration is in the range of 1 ⁇ 10 7 CFU / mL to 2 ⁇ 10 10 CFU / mL. .
  • An eighth aspect of the present invention is characterized in that the water supply means supplies tap water, and the dechlorination control section performs dechlorination by aeration using the first aeration means. It is in the automatic injection device of the microorganism preparation according to any one of the aspects to the seventh aspect.
  • the cold storage unit includes a second cooler for storing the seed microorganisms in a refrigerated state, the second cooler storing the aeration of the cooler, and the second diffuser.
  • the means has a second air discharge portion having a second air discharge port on the lower side of the cold storage, and the control means has the air from the second air discharge port at least once every 24 hours.
  • a storage control unit for controlling a storage process of storing the seed microorganisms in a living state by generating convection in the contents of the cold storage by discharging and stirring and mixing with air introduction. It is in the automatic injection apparatus of the microbial formulation in any one of the aspect of 8th aspect.
  • a water discharge portion having a water discharge port is provided on an upper side of the breeding tank, and the water discharge port discharges water toward a side surface of the breeding tank. It is arranged in the water discharge part so as to oppose the side surface of the breeding tank as described above, in the automatic injection device for a microbial preparation according to any one of the first to ninth aspects .
  • the eleventh aspect of the present invention is characterized in that the aerobic microorganism group includes Yarrowia lipolytica 1A1 strain NITE BP-1167 and Burkholderia arboris SL1B1 strain NITE BP-00724.
  • the aerobic microorganism group includes Yarrowia lipolytica 1A1 strain NITE BP-1167 and Burkholderia arboris SL1B1 strain NITE BP-00724.
  • the automatic input device for a microbial preparation according to the eleventh aspect, wherein the aerobic microorganism group includes Candida cylindracea SL1B2 strain NITE BP-00714.
  • the automatic input device for a microbial preparation according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the activator contains nitrogen, phosphorus and potassium.
  • a fourteenth aspect of the present invention that achieves the above object lies in a wastewater treatment system comprising an automatic input device for a microbial preparation according to any one of the first to thirteenth aspects.
  • the fifteenth aspect of the present invention that achieves the above object is characterized in that, at the first timing, a washing step for washing the breeding tank in which the entire tank is formed in a vertically long shape in the vertical direction, and at the second timing, the breeding is performed.
  • a water storage step for storing a predetermined amount of water in the tank, and a seed microorganism of an aerobic microorganism group including at least one aerobic microorganism that decomposes the oil contained in the oil-containing wastewater in the growth tank at a third timing;
  • a predetermined amount of an activator for activating the seed microorganisms and a carbon source made of vegetable oil for growing the seed microorganisms are respectively supplied, and air is introduced from the lower side of the growth tank while maintaining a constant temperature.
  • in-up method of the microorganism preparation characterized by having a adding step for the produced microbial agent by a predetermined amount put into oil-containing wastewater.
  • the method for introducing a microorganism preparation according to the fifteenth aspect, wherein the washing step, the water storage step, the growth step and the addition step are performed once every 24 hours and repeated every day. is there.
  • the washing step, the water storage step, the breeding step and the charging step are performed once every 48 hours in two breeding tanks with a shift of 24 hours, and repeated every 48 hours,
  • the microbial preparation is supplied to the oil-containing wastewater from two breeding tanks every day.
  • a dechlorination step in which after the water is stored in the breeding tank, the breeding tank is aerated for a predetermined time to dechlorinate the breeding tank.
  • the microbial preparation according to any one of the fifteenth to seventeenth aspects.
  • a nineteenth aspect of the present invention is the microbial preparation charging method according to the eighteenth aspect, wherein in the dechlorination step, tap water is supplied to the breeding tank and aeration is performed to perform dechlorination.
  • the number of seed microorganisms of a predetermined volume supplied into the growth tank is grown 100 to 2000 times, and 50 to 500 times the predetermined volume.
  • the microbial preparation of any one of the fifteenth aspect to the nineteenth aspect is characterized in that the microbial preparation having a volume of 5 is produced.
  • the seed microorganism having a population concentration of 1 ⁇ 10 7 CFU / mL to 5 ⁇ 10 9 CFU / mL is supplied to the growth tank, and the predetermined volume of 50
  • the seed microorganism is grown in a capacity of 1 to 10 7 CFU / mL to 2 ⁇ 10 10 CFU / mL in a volume of 1 to 500 times. There is a method for charging any microbial preparation.
  • the method for introducing a microorganism preparation according to any one of the fifteenth to twenty-first aspects, the method further includes a storage step of performing aeration by stirring and mixing with air introduction and storing the seed microorganisms in a living state.
  • the breeding tank in the cleaning step, is cleaned by discharging water from the upper side to the side surface of the growing tank. It is in the injection
  • an automatic microbial preparation input device a wastewater treatment system, and a microbial preparation input method capable of automating the manufacture and input of a microbial preparation.
  • the present invention is designed to design a microorganism preparation that only requires a predetermined amount to be fed into a fat / oil decomposition tank once a day at a concentration of a population within a predetermined range in the treatment of fat / oil-containing wastewater in the fat / oil decomposition tank. It realizes an automatic dosing device that can produce a predetermined amount of the preparation every day and put it into the oil and fat decomposition tank.
  • the seed microorganism can be stored in a living state for a long time and can be grown to an effective concentration in a short time when used. This is the first thing that was discovered. Further, it has been found that when a predetermined microorganism preparation is introduced so as to be within a predetermined population concentration range in the liquid to be treated, the oil and fat can be effectively decomposed regardless of the amount of oil and fat in the liquid to be treated. This is also a new feature.
  • the effective concentration in the treatment tank is 1 ⁇ 10 5 CFU / mL or more, preferably 1 ⁇ 10 6 CFU / mL or more, but if the capacity of the treatment tank is 100 m 3 , for example, 1 ⁇ 10 8 CFU / mL or more, preferably 1 ⁇ 10 9 CFU / mL or more of the microbial preparation may be added in 100 L.
  • the present invention uses a seed microorganism that can be stored in a living state for a long time, uses a seed microorganism of a predetermined population concentration, for example, only 1/500 to 1/50 volume of 100 L, and proliferates it daily.
  • 100 L of microbial preparation can be automatically added every day.
  • the automatic charging device of the present invention is capable of producing a predetermined volume of a microorganism preparation every day by using a seed microorganism having a volume of, for example, 1/500 to 1/50 of a necessary microorganism preparation,
  • the growth preparation process, the growth process, and the charging process can be performed in a 24-hour cycle.
  • a microorganism having a population concentration of 1 ⁇ 10 7 CFU / mL to 5 ⁇ 10 9 CFU / mL is used as a seed microorganism, and the microorganism is grown so that the volume is 50 to 500 times the volume of the seed microorganism. It is important not to use a mechanical stirrer in the breeding tank in order to repeatedly produce the product daily. This is important in terms of maintenance-free and easy cleaning.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of an automatic input device for a microorganism preparation according to an embodiment of the present invention.
  • the automatic charging device 1 includes a seed microorganism cold storage device 11, a cold storage air diffuser 12, an activator storage 13, a carbon source storage 14, a water supply device 15, a water level monitoring device 16, a breeding tank diffuser.
  • a device 17, a temperature management device 18, a charging device 19, a breeding tank 20 and a control unit 30 are provided.
  • the automatic charging device 1 may include other components as necessary.
  • the seed microorganism cold storage device 11 is a cold storage means for refrigerated and storing seed microorganisms of an aerobic microorganism group including at least one aerobic microorganism that decomposes fats and oils contained in the fat and oil-containing wastewater.
  • a cold storage 111 for refrigerated storage of seed microorganisms in a alive state is provided in the seed microorganism cold storage device 11, and the seed microorganisms in the cold storage 111 are supplied to the breeding tank 20 by a pump 113 via a pipe 112.
  • the cool box diffuser 12 performs aeration in the cool box 111 of the seed microorganism cold storage apparatus 11 and supplies air from the blower 121 to the cool box 111 through a pipe 123 with a valve 122.
  • An air discharge part 125 having a plurality of air discharge ports 124 is disposed on the lower side of the cool box 111 at the tip of the pipe 123 on the cool box 111 side.
  • air is supplied from the blower 121 through the pipe 123, and air is introduced from the air discharge ports 124 to generate convection in the contents of the cool storage 111.
  • agitation and mixing and store the seed microorganisms in a viable state.
  • the seed microorganism of the present embodiment is a seed microorganism of an aerobic microorganism group including at least one aerobic microorganism that decomposes fats and oils contained in the fat and oil-containing wastewater.
  • the seed microorganism of the aerobic microorganism group is a seed of a microorganism group including at least one aerobic microorganism that decomposes the fats and oils contained in the fat and oil-containing wastewater.
  • Such aerobic microorganisms preferably include Yarrowia lipolytica 1A1 strain NITE BP-1167 and Burkholderia arboris SL1B1 strain NITE BP-00724.
  • Candida cylindracea) SL1B2 strain NITE BP-00714 may be included.
  • the activator storage 13 is a first storage means for storing an activator that activates seed microorganisms of the aerobic microorganism group, and the activator in the activator storage 13 is supplied by a pump 132 via a pipe 131. Supply to the breeding tank 20.
  • the activator contains nitrogen, phosphorus, and potassium, and a metal that is a constituent element of the seed microorganism may be added as necessary.
  • the carbon source storage 14 is a second storage means for storing a carbon source made of vegetable oil for growing seed microorganisms of the aerobic microorganism group.
  • the carbon source in the carbon source storage 14 is propagated by a pump 142 via a pipe 141. 20 is supplied.
  • the carbon source is essential for the growth of the seed microorganisms, but the seed microorganisms are acclimated to the fats and oils to produce a microbial preparation suitable for the decomposition of the fats and oils and are used as vegetable oils to prevent the growth of germs. .
  • it can change suitably according to the classification of the fats and oils processed with the wastewater treatment system 200 (refer FIG. 3) mentioned later.
  • vegetable oil is preferable as the oil and fat
  • examples of the vegetable oil include cottonseed oil, rapeseed oil, soybean oil, corn oil (corn oil), olive oil, safflower oil, rice oil, sesame oil, palm oil, coconut oil, peanut oil, etc. Can do.
  • the treatment target contains a large amount of animal fat, lard, beef tallow, milk fat or the like may be used, and one or more carbon sources may be used as necessary.
  • the water supply device 15 is a water supply means for supplying water from the water supply source 151 to the breeding tank 20 through the water supply pipe 153 with the valve 152, and also serves as a washing device for the breeding tank 20.
  • a water discharge part 155 having a water discharge port 154 is provided at the tip of the water supply pipe 153 on the breeding tank 20 side, and the water discharge part 155 is disposed on the center upper side of the breeding tank 20.
  • the water discharge port 154 is disposed in the water discharge unit 155 so as to face the side surface of the breeding tank 20 so that water is discharged toward the side surface of the growth tank 20.
  • the filth adhering to the inside of the breeding tank 20, particularly to the side surface can be removed.
  • the growth tank 20 is prevented from being clogged, and various bacteria other than the oil-degrading aerobic microorganism group are prevented from growing.
  • the configuration of the water discharge unit 155 is not limited to this, and for example, the water discharge unit 155 may rotate around the vertical direction and the water discharge port 154 may move in the circumferential direction.
  • the water supplied to the breeding tank 20 by the water supply device 15 can be any of tap water (purified water), pure water, ion-exchanged water, industrial water, etc. If it does not inhibit, it will not specifically limit. Tap water is preferred from the standpoint that it does not inhibit the growth of seed microorganisms of the aerobic microorganism group, can prevent the propagation of other bacteria other than the fat-degrading aerobic microorganism group, and is excellent in cost.
  • the water level monitoring device 16 is a level sensor (liquid level sensor) that monitors the water level when water is supplied to the breeding tank 20 by the water supply device 15, and its configuration is not particularly limited.
  • the water level monitoring device 16 includes an upper surface sensor 161, an earth sensor 162, and a lower surface sensor 163.
  • the water level of the breeding tank 20 is monitored by the upper surface sensor 161 and the earth sensor 162 and the opening / closing of the valve 152 of the water supply device 15 is adjusted.
  • the bottom surface sensor 163 monitors the water level in the growth tank 20 to detect the completion of the introduction of the microorganism preparation.
  • the breeding tank diffuser 17 supplies air from the blower 171 to the breeding tank 20 through a pipe 173 with a valve 172.
  • An air discharge part 175 having a plurality of air discharge ports 174 is provided at the tip of the piping 173 on the breeding tank 20 side.
  • the air discharge part 175 is composed of a straight pipe member arranged so as to cross the lower part of the breeding tank 20, and a plurality of air discharge ports 174 are provided on both sides obliquely upward. That is, the breeding tank aeration device 17 supplies air from the blower 171 via the pipe 173 and introduces air (aeration) into the contents of the breeding tank 20 by discharging air from the plurality of air discharge ports 174.
  • the air discharge portion 175 having a plurality of air discharge ports 174 is formed by forming a plurality of holes having a diameter of about 1.5 cm, for example, on the outer periphery of a pipe made of a resin such as polyvinyl chloride or a metal such as stainless steel. 174 can be applied.
  • the air discharge part 175 it is preferable to apply a material in which a carbon source made of vegetable oil hardly clogs, and polyvinyl chloride is preferable. Ceramics are not preferable because the carbon source is easily clogged.
  • the temperature management device 18 is a temperature management means for managing the temperature in the breeding tank 20, and uses, for example, a thermocouple 181 as a temperature sensor. Specifically, a heater and a cooler for keeping the inside of the breeding tank 20 at a predetermined temperature are provided.
  • the charging device 19 is a charging means for charging the microbial preparation produced in the breeding tank 20 into the fat and oil containing waste water.
  • a pump 192 and a valve 193 are provided through a charging pipe 191 of a charging device 19 at a charging port 22 provided on the bottom surface 21 of the breeding tank 20 described later.
  • the microorganism preparation in the breeding tank 20 is input to the oil-containing wastewater by the pump 192 through the input pipe 191.
  • the breeding tank 20 is preferably formed so that the whole tank is formed in a vertically long cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape, and the bottom is an inverted cone shape or a shape narrowed from two directions to the center.
  • a part of the side surface on the bottom surface 21 side of the breeding tank 20 is composed of inclined surfaces 23 a and 23 b that are inclined toward the charging port 22.
  • the formulation component is raised to the liquid level along the inclined surfaces 23 a and 23 b of the bottom surface 21 of the breeding tank 20 by aeration of the breeding tank aeration device 17, and the formulation component is repeatedly raised and lowered in the breeding tank 20. Can cause convection. As a result, the concentration distribution of the formulation components in the breeding tank 20 can be uniformly maintained without being unevenly distributed on the bottom surface 21 side.
  • the application of the vertically long breeding tank 20 allows stirring and mixing without using a stirrer.
  • the shape of the breeding tank is not particularly limited. A horizontally long breeding tank may be applied.
  • the control unit 30 includes a storage control unit 31 that controls a storage process for storing seed microorganisms of the aerobic microorganism group in a living state, a cleaning control unit 32 that controls a cleaning process for cleaning the growth tank 20, and the water supply device 15.
  • the water storage control unit 33 for controlling a water storage process for storing a predetermined amount of water in the breeding tank 20 and the dechlorination control unit 34 for controlling a dechlorination process for performing dechlorination in the breeding tank 20 by performing aeration for a predetermined time.
  • a growth control unit 35 for controlling the growth process for growing the seed microorganisms in the range of the predetermined population concentration
  • a charging control unit 36 for controlling the charging process for charging the microorganism preparation into the oil-containing wastewater
  • This is a control means for controlling the production conditions of the microbial preparation such as the supply amount, timing or environment of the water, and the input conditions such as the input quantity and timing of the produced microbial preparation to the oil-containing wastewater.
  • the storage control unit 31 drives the blower 121 of the cold storage diffuser 12 and opens and closes the valve 122 to perform aeration in the cold storage 111. At this time, the amount of air introduced is controlled by adjusting the opening and closing of the valve 122.
  • the temperature control in the cool box 111 of the seed microorganisms cold storage apparatus 11 is performed, and seed microorganisms are stored in a refrigerated state.
  • the storage temperature is not limited as long as the activity of the seed microorganisms can be reduced, and is, for example, 0 ° C. to 20 ° C., preferably 0 ° C. to 10 ° C. In this embodiment, the temperature in the cool box 111 was set to 4 ° C., and the seed microorganisms were stored in a refrigerated state.
  • the washing control unit 32 opens and closes the valve 152 of the water supply device 15 to supply water to the breeding tank 20. At this time, the water supplied from the water discharge port 154 in the water discharge unit 155 is discharged toward the side surface of the breeding tank 20, and the filth adhering to the side surface is removed.
  • the washing time of the breeding tank 20 is appropriately determined according to the size and shape of the breeding tank 20, or the number of installed tanks. For example, in the case of a 100L vertically long breeding tank 20, it is 10 to 15 minutes.
  • the cleaning control unit 32 may open and close the valve 152 with time by a timer or the like, or may be controlled via a sensor or the like that detects filth in the breeding tank 20.
  • cleaning is discharged
  • the water storage control unit 33 opens and closes the valve 152 of the water supply device 15 to supply water to the breeding tank 20 and also monitors the water level of the breeding tank 20 by the upper surface sensor 161 and the earth sensor 162 of the water level monitoring device 16. The amount of water supply is controlled by adjusting the opening and closing of the 15 valves 152. At this time, while the water in the breeding tank 20 is detected by the earth sensor 162 and the water level of the breeding tank 20 is detected by the upper surface sensor 161, it is determined that a predetermined amount of water has been stored, and the valve 152 of the water supply device 15. Close the water to complete the water storage.
  • the dechlorination controller 34 drives the blower 171 of the breeding tank diffuser 17 and opens and closes the valve 172 to perform aeration in the breeding tank 20. At this time, the amount of air introduced is controlled by adjusting the opening and closing of the valve 172. Further, the temperature in the breeding tank 20 is managed by the thermocouple 181 of the temperature management device 18 to maintain a temperature suitable for performing dechlorination treatment on water.
  • the temperature of the dechlorination treatment is appropriately determined according to the water supplied to the breeding tank 20, and for example, when tap water is supplied, the temperature in the breeding tank 20 is preferably 20 ° C to 40 ° C. More preferably, the temperature is 25 ° C to 35 ° C.
  • the time for the dechlorination treatment is appropriately determined according to the size and shape of the breeding tank 20, or the number of installed tanks. For example, in the case of a 100L vertically-shaped breeding tank 20, it is about 3 to 6 hours. It is enough.
  • the growth control unit 35 drives the pump 113 of the seed microorganism cold storage device 11 to supply the seed microorganisms of the aerobic microorganism group in the cold storage chamber 111 to the growth tank 20 and drives the pump 132 of the activator storage chamber 13.
  • the activator is supplied to the breeding tank 20 and the pump 142 of the carbon source storage 14 is driven to supply the carbon source to the breeding tank 20.
  • the supply amounts of the seed microorganism, the activator, and the carbon source are controlled by driving the pumps 113, 132, and 142, respectively.
  • the blower 171 of the breeding tank diffuser 17 is driven and the valve 172 is opened and closed to perform aeration in the breeding tank 20.
  • the amount of air introduced is controlled by adjusting the opening and closing of the valve 172. Furthermore, the temperature in the breeding tank 20 is managed by the thermocouple 181 of the temperature management device 18 to maintain a temperature suitable for the growth of the seed microorganisms.
  • the growth temperature and growth time of the seed microorganisms are appropriately determined according to the seed microorganisms supplied to the breeding tank 20. For example, Yarrowia lipolytica 1A1 strain NITE BP-1167 and Burkholderia arboris SL1B1
  • the temperature in the growth tank 20 is preferably 20 ° C. to 40 ° C. or 25 ° C. to 35 ° C., and the growth time is 12 hours to 20 hours. Is preferred.
  • the charging control unit 36 drives the pump 192 of the charging device 19 and opens and closes the valve 193 to input the microbial preparation in the breeding tank 20 into the oil-containing wastewater described later. At this time, the opening and closing of the valve 193 is adjusted to control the input amount of the microorganism preparation. Further, the water level in the breeding tank 20 is monitored by the lower surface sensor 163 of the water level monitoring device 16, and when the water level in the breeding tank 20 is detected, the valve 193 is closed to complete the introduction of the microorganism preparation.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a flow of introducing a microbial preparation using the automatic microbial preparation input apparatus 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the storage control unit 31 of the control unit 30 determines whether or not it is time to perform the aeration of the cool box 111 (step S1), and when it is time to perform the aeration (step S1; Yes). ) Aeration of the cool box 111 is performed (step S2), and the process proceeds to step S3. On the other hand, if it is not time to perform aeration (step S1; No), the determination is made again (step S1).
  • the timing of aeration of the cool box 111 is not particularly limited, but aeration is performed at least once every 24 hours.
  • aerobic microorganisms are aerated by introducing air from the lower side of the cool box 111 for storing seed microorganisms in a refrigerated state, generating convection in the contents of the cool box 111, and stirring and mixing with the introduction of air.
  • Species microorganisms are stored in a viable state.
  • the cleaning control unit 32 determines whether or not it is the first timing for cleaning the breeding tank 20 (step S3). If it is the timing for cleaning (step S3; Yes), the breeding tank 20 (Step S4), and the process proceeds to Step S5. On the other hand, if it is not time to perform cleaning (step S3; No), the determination is made again (step S3).
  • the water storage control unit 33 determines whether or not it is the second timing for storing water in the breeding tank 20 (step S5). If it is the timing for storing water (step S5; Yes), the breeding tank 20 is stored (step S6), and the process proceeds to step S7. On the other hand, if it is not time to store water (step S5; No), the determination is made again (step S5).
  • step S6 of the water storage process the pH can be adjusted to 6 to 7 which does not inhibit the growth of the seed microorganisms and is an optimum growth environment.
  • Supply water Although not shown, when the water level of the breeding tank 20 is monitored using the water level monitoring device 16 and it is determined that a predetermined amount of water has been stored, the valve 152 of the water supply device 15 is closed to complete the water storage. .
  • the water storage control unit 33 dechlorinates the breeding tank 20 by the dechlorination control unit 34 (step S7), and proceeds to step S8.
  • the growth tank 20 is dechlorinated.
  • the aeration time is appropriately determined according to need, but for example, it is preferably 3 to 6 hours.
  • the growth control unit 35 includes a seed microorganism of an aerobic microorganism group including at least one kind of aerobic microorganism that decomposes fats and oils contained in the fat-and-oil containing wastewater, an activator that activates the seed microorganisms, and a seed microorganism. It is determined whether or not it is the third timing for supplying the carbon source (hereinafter collectively referred to as “formulation component”) to the growth tank 20 (step S8), and the formulation component is supplied. When it is not timing (Step S8; No), it waits, and when it is timing to supply the formulation component (Step S8; Yes), the formulation component is supplied (Step S9). The growth of the seed microorganism is continued (step S10).
  • step S9 of the growth process (step S8 to step S10), a predetermined amount of each formulation component is supplied to the growth tank 20, and in step S10, air is introduced from the lower side of the growth tank 20 while maintaining a constant temperature. While performing aeration, seed microorganisms are grown to a predetermined population concentration range.
  • the growth control unit 35 grows the number of seed microorganisms supplied into the growth tank 20 by 100 to 2000 times to produce a microorganism preparation having a capacity of 50 to 500 times.
  • the concentration of seed microorganisms is 1 ⁇ 10 7 CFU / mL to 5 ⁇ 10 9 CFU / mL
  • the volume of the microorganism is 50 to 500 times the volume of the seed microorganism.
  • the concentration is preferably in the range of 1 ⁇ 10 7 CFU / mL to 2 ⁇ 10 10 CFU / mL.
  • the medium is not particularly limited, and a general medium can be used.
  • a general medium can be used.
  • an agar medium obtained by autoclaving a predetermined solution saturated steam, 121 ° C., 2 atm, 15 minutes to 20 minutes
  • the predetermined solution is a solution prepared by dissolving 10 g of peptone, 10 g of meat extract (1 g to 5 g of various yeast extracts), 3 g of sodium chloride, and 15 g of agar powder in 1 L of ion-exchanged water.
  • the input control unit 36 determines whether or not it is the fourth timing to input the microorganism preparation (step S11). If it is the timing to input the injection (step S11; Yes), the input of the microorganism preparation is performed. (Step S12), and the process returns to Step S1. On the other hand, when it is not the timing to perform the input (step S11; No), that is, when the seed microorganism cannot be grown in the range of the predetermined number of individuals, the process returns to step S10.
  • the fourth timing for charging the microorganism preparation is not particularly limited, but it is performed once every 24 hours and repeated daily after the growth process.
  • a predetermined amount of the microorganism preparation produced in the growth process is added to the fat-containing wastewater.
  • the input amount of the microbial preparation is not particularly limited, but can be appropriately determined according to the treatment amount and time of the oil-containing wastewater.
  • washing of the breeding tank 20 (step S4), water storage (step S6), dechlorination (step S7), supply of formulation components to the breeding tank 20 (step S9), growth of seed microorganisms (step)
  • Each process of S10) and the introduction of the microorganism preparation (step S12) is performed once every 24 hours, and the entire process is completed in 24 hours.
  • all the timings are set to predetermined times.
  • the aeration of the cool box 111 is performed once every 24 hours in the above-described example, it may be performed at any timing as long as it does not coincide with the introduction of the microorganism preparation. For example, from the viewpoint of making the concentration of the seed microorganisms supplied to the breeding tank 20 uniform, maintaining the state, and throwing it into the breeding tank 20, immediately before the seed microorganisms are put into the breeding tank 20 (between steps S8 and S9). In addition, aeration of the cool box 111 may be performed.
  • each step is performed once every 24 hours, and all the steps can be completed in 24 hours.
  • the growth time becomes longer and does not end in 24 hours.
  • two breeding tanks 20 are arranged, and each process in each breeding tank 20 is carried out by shifting the time for 24 hours. That is, in each breeding tank 20, it is possible to inject the microorganism preparation once every 24 hours into the fat-and-oil containing waste water by alternately performing the growth of the seed microorganisms every 48 hours.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the wastewater treatment system according to the embodiment of the present invention.
  • the wastewater treatment system 200 fats and oils containing a relatively large amount of fats and oils such as a grease trap that is a treatment facility that removes oil contained in kitchen wastewater of the food service industry by solid-liquid separation, and wastewater of food factories
  • the contained wastewater 44 is collected in the raw water tank 50 and is sent to the fat and oil decomposition tank 60 when it reaches a certain amount.
  • the fat and oil decomposition tank 60 is supplied with the seed microorganism 41, the activator 42, and the carbon source 43 to the growth tank 20 by the automatic charging device 1, and charged with the microorganism preparation obtained through the growth and the acclimatization.
  • the fat and oil in the fat and oil-containing waste water 44 is decomposed by the microorganism preparation and sent to the activated sludge tank 70.
  • the activated sludge tank 70 organic substances and the like are decomposed by microorganisms and sent to the sedimentation tank 80.
  • the sedimentation tank 80 the sediment supernatant is discharged, and the sediment is returned to the activated sludge tank 70 (return sludge).
  • wastewater treatment system 200 is an example, and other configurations may be included or any configuration may be omitted.
  • the seed microorganisms are stored in a living state by providing a cold storage in the seed microorganism cold storage apparatus, but the present invention is not limited to this configuration. Instead of the cold storage, cold storage means such as a cold storage agent may be used.
  • air is supplied from the blower to the seed cooler storage device via a valve-equipped pipe and the air is supplied to the cool storage chamber, and the contents are stirred and mixed by generating convection in the tank.
  • a stirring means such as a stirring and mixing apparatus having stirring blades may be provided, or the stirring means and an air introduction means such as a blower (air supply pump) may be used in combination. Also good. By using these together, air can be reliably introduced into the cool box while stirring and mixing the contents.
  • the preservation of the seed microorganisms in the cold storage in the living state can be maintained for a certain period, for example, about several months, it is not necessary to introduce air into the cold storage and stir and mix the contents.
  • the above-described stirring means and air introduction means may not be provided.
  • the microorganism preparation in the breeding tank is configured to be fed into the fat-containing wastewater by a pump through the feeding pipe.
  • a microbial preparation can be introduced into this, it is not limited to this configuration.
  • the formulation component inlet is used as the microbial formulation inlet, and a liquid feeding means such as a liquid feed pump is installed at the formulation component inlet, and the microorganism formulation contains fats and oils using the liquid feeding means. You may throw it into waste water.
  • the present invention is a wastewater treatment for fat-containing wastewater containing a relatively large amount of fat and oil, such as a grease trap that is a treatment facility that removes oil contained in kitchen wastewater of the food service industry by solid-liquid separation, and wastewater from a food factory.
  • a grease trap that is a treatment facility that removes oil contained in kitchen wastewater of the food service industry by solid-liquid separation, and wastewater from a food factory.
  • degradation can be suppressed, and a worker's working environment can be improved.
  • the necessary equipment can be reduced, and the initial cost of the entire system, maintenance costs, and running costs including the amount of power used and disposal of industrial waste can be reduced. This is industrially useful.

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Abstract

自動投入装置１は好気性微生物群の種微生物を冷蔵状態で保管する保冷貯蔵手段と、活性化剤を貯蔵する第１貯蔵手段と、炭素源を貯蔵する第２貯蔵手段と、種微生物と活性化剤と炭素源とを供給して種微生物を所定濃度範囲に増殖させて微生物製剤を製造する増殖槽２０と、増殖槽２０に水を供給する給水手段と、増殖槽２０のエアレーションを行う第１散気手段と、微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入手段と、制御手段とを備え、増殖槽２０は槽全体が鉛直方向に縦長形状に形成され、第１散気手段は増殖槽２０の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合を行い、制御手段は種微生物を所定範囲に増殖させて微生物製剤を製造した後に油脂含有廃水への所定量の微生物製剤の投入を所定間隔で繰り返し行う。

Description

微生物製剤の自動投入装置、廃水処理システム及び微生物製剤の投入方法
　本発明は、微生物製剤の自動投入装置、廃水処理システム及び微生物製剤の投入方法に関する。
　従来、廃水処理装置では、外食産業の厨房廃水に含まれる油分を固液分離により除く処理設備であるグリーストラップや、食品工場の廃水といった油脂（ノルマルヘキサン抽出物質として測定されている）を比較的多量に含有している廃水（以下、「油脂含有廃水」という）に対して有用菌（微生物）が利用されてきた。即ち、そのような廃水処理装置においては、油脂や有機物等を分解する微生物を調整槽、曝気槽、接触酸化槽等に投入して、グリーストラップや油脂含有廃水等に含まれる油脂を効率的に且つ総合的に微生物分解していた。
　上述の油脂を処理する微生物として、油脂加水分解酵素であるリパーゼを分泌するバークホルデリア　アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ　ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株（受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７２４）が報告されている（特許文献１参照）。また、グリセロール資化性に優れた微生物として、カンジダ　シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ　ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株（受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７１４）を併用した微生物製剤を用いることによって、油脂の分解を促進させる手法も報告されている（特許文献２参照）。
　油脂の加水分解反応は可逆反応であるため、油脂の分解が進めば、その分解産物である脂肪酸とグリセロールが蓄積し、油脂の分解速度は低下する。特許文献２によれば、分解産物の１つであるグリセロールをグリセロール資化性に優れた微生物によって除去し、油脂の分解を促進する。しかしながら、油脂分解産物としてはグリセロールよりも脂肪酸の方が圧倒的に多く、この遊離した脂肪酸（遊離脂肪酸）自体も油分であるから、油脂と同様に除去しなければならない。特に、特許文献１で報告した微生物のように、油脂分解能が極めて高い微生物等を使用した場合、微生物による脂肪酸の消費が生成に追いつかず、処理槽内に大量の遊離脂肪酸が蓄積すると共に、油脂の分解効率自体の低下をも引き起こす虞がある。
　そこで、本発明者は、特許文献１，２に記載の微生物に加えて、油脂の分解に有用な新規ヤロウィア属微生物として、ヤロウィア　リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ　ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株（受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－１１６７）を併用した微生物製剤を用いることによって、油脂の分解を促進させる手法を報告した（特許文献３参照）。
特許第５４７０６１４号公報 特許第５６４０２１１号公報 特許第５６８５７８３号公報
　しかしながら、特許文献３によれば、ヤロウィア属、バークホルデリア属及びカンジダ属のうち、少なくとも２種類の微生物を含んだ微生物製剤を用いて、処理対象である油脂含有廃水中やグリーストラップ内等の油脂を分解するが、定期的に必要量の微生物製剤を投入する必要があった。その結果、処理対象に応じた微生物製剤が大量に必要となり、その調達及び投入作業に労力を要するため、微生物製剤の作製や投入作業を自動化する要望があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、微生物製剤の製造や投入を自動化することが可能な微生物製剤の自動投入装置、廃水処理システム及び微生物製剤の投入方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成する本発明の第１の態様は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を生存状態で冷蔵保管する保冷貯蔵手段と、前記種微生物を活性化させる活性化剤を貯蔵する第１貯蔵手段と、前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源を貯蔵する第２貯蔵手段と、前記種微生物を増殖して微生物製剤を製造する増殖槽と、前記増殖槽に水を供給する給水手段と、前記増殖槽のエアレーションを行う第１散気手段と、前記増殖槽で製造された前記微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入手段と、制御手段と、を備え、前記増殖槽は、槽全体が鉛直方向に縦長形状に形成され、前記第１散気手段は、第１空気吐出口を有する第１空気吐出部を前記増殖槽の下部側に有し、前記第１空気吐出口からの空気の吐出により前記増殖槽の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合を行い、前記制御手段は、前記給水手段により前記増殖槽内に水を供給すると共に、前記種微生物と前記活性化剤と前記炭素源とを供給し、前記第１散気手段により前記増殖槽中に空気を導入しつつ前記内容物を撹拌混合して前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させて前記微生物製剤を製造した後に、前記投入手段により油脂含有廃水への所定量の前記微生物製剤の投入を所定間隔で繰り返し行うことを特徴とする微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第２の態様は、前記制御手段において、第１のタイミングで、前記増殖槽の洗浄を行う洗浄工程を制御する洗浄制御部と、第２のタイミングで、前記給水手段により前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程を制御する貯水制御部と、第３のタイミングで、前記増殖槽に前記種微生物と前記活性化剤と前記炭素源とをそれぞれ所定量供給し、前記第１散気手段によりエアレーションを行いながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程を制御する増殖制御部と、第４のタイミングで、前記微生物製剤を前記投入手段により油脂含有廃水に投入する投入工程を制御する投入制御部と、を具備することを特徴とする第１の態様の微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第３の態様は、前記制御手段において、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする第２の態様の微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第４の態様は、２つの増殖槽を備え、前記制御手段は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして前記２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を前記２つの増殖槽から交代で毎日行うことを特徴とする第２の態様の微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第５の態様は、前記制御手段において、前記貯水制御部が前記増殖槽への貯水を行った後、所定時間のエアレーションを行って前記増殖槽内の脱塩素を行う脱塩素工程を制御する脱塩素制御部を具備することを特徴とする第２の態様から第４の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第６の態様は、前記増殖制御部において、前記増殖槽内に供給した所定容量の前記種微生物の個体数を１００倍～２０００倍に増殖させて、前記所定容量の５０倍～５００倍の容量の前記微生物製剤を製造することを特徴とする第２の態様から第５の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第７の態様は、前記種微生物の個体数濃度は１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～５×１０９ＣＦＵ／ｍＬであり、前記微生物製剤は前記所定容量の５０倍～５００倍の容量で個体数濃度が１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～２×１０１０ＣＦＵ／ｍＬの範囲にあることを特徴とする第２の態様から第６の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第８の態様は、前記給水手段は水道水を給水し、前記脱塩素制御部は前記第１散気手段を用いてエアレーションを行って脱塩素を行うことを特徴とする第５の態様から第７の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第９の態様は、前記保冷貯蔵手段において、前記種微生物を冷蔵状態で保管する保冷庫を有し、前記保冷庫のエアレーションを行う第２散気手段を備え、前記第２散気手段は、第２空気吐出口を有する第２空気吐出部を前記保冷庫の下部側に有し、前記制御手段は、２４時間に少なくとも１回のタイミングで、前記第２空気吐出口からの空気の吐出により前記保冷庫の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合を行い、前記種微生物を生存状態で保管する保管工程を制御する保管制御部を具備することを特徴とする第１の態様から第８の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第１０の態様は、前記給水手段において、水吐出口を有する水吐出部を前記増殖槽の上部側に有し、前記水吐出口は、前記増殖槽の側面に向かって水が吐出されるように前記増殖槽の前記側面に対向するように前記水吐出部に配置されていることを特徴とする第１の態様から第９の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第１１の態様は、前記好気性微生物群において、ヤロウィア　リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ　ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－１１６７と、バークホルデリア　アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ　ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７２４とを含むことを特徴とする第１の態様から第１０の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第１２の態様は、前記好気性微生物群において、カンジダ　シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ　ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７１４を含むことを特徴とする第１１の態様の微生物製剤の自動投入装置にある。
　本発明の第１３の態様は、前記活性化剤において、窒素、リン及びカリウムを含むことを特徴とする第１の態様から第１２の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置にある。
　上記目的を達成する本発明の第１４の態様は、第１の態様から第１３の態様の何れかの微生物製剤の自動投入装置を備えることを特徴とする廃水処理システムにある。
　上記目的を達成する本発明の第１５の態様は、第１のタイミングで、槽全体が鉛直方向に縦長形状に形成された増殖槽の洗浄を行う洗浄工程と、第２のタイミングで、前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程と、第３のタイミングで、前記増殖槽に油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物と前記種微生物を活性化させる活性化剤と前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とをそれぞれ所定量供給し、一定温度に保持した状態で前記増殖槽の下部側から空気を導入して前記増殖槽の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合するエアレーションを行いながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程と、第４のタイミングで、前記増殖工程で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に所定量投入する投入工程と、を有することを特徴とする微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第１６の態様は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする第１５の態様の微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第１７の態様は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、前記２つの増殖槽からの油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を毎日行うことを特徴とする第１５の態様の微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第１８の態様は、前記増殖槽への貯水を行った後、前記増殖槽のエアレーションを所定時間行って前記増殖槽内の脱塩素を行う脱塩素工程を有することを特徴とする第１５の態様から第１７の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第１９の態様は、前記脱塩素工程では、前記増殖槽に水道水を給水しエアレーションを行って脱塩素を行うことを特徴とする第１８の態様の微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第２０の態様は、前記増殖工程では、前記増殖槽内に供給した所定容量の前記種微生物の個体数を１００倍～２０００倍に増殖させて、前記所定容量の５０倍～５００倍の容量の前記微生物製剤を製造することを特徴とする第１５の態様から第１９の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第２１の態様は、前記増殖工程では、前記増殖槽に個体数濃度が１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～５×１０９ＣＦＵ／ｍＬの前記種微生物を供給し、前記所定容量の５０倍～５００倍の容量で個体数濃度が１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～２×１０１０ＣＦＵ／ｍＬの範囲に前記種微生物を増殖させることを特徴とする第１５の態様から第２０の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第２２の態様は、２４時間に少なくとも１回のタイミングで、前記種微生物を冷蔵状態で保管する保冷庫の下部側から空気を導入して前記保冷庫の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合するエアレーションを行い、前記種微生物を生存状態で保管する保管工程を有することを特徴とする第１５の態様から第２１の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。
　本発明の第２３の態様は、前記洗浄工程では、前記増殖槽の上部側から側面に向かって水が吐出されて前記増殖槽の洗浄を行うことを特徴とする第１５の態様から第２２の態様の何れかの微生物製剤の投入方法にある。
　本発明によれば、微生物製剤の製造や投入を自動化することが可能な微生物製剤の自動投入装置、廃水処理システム及び微生物製剤の投入方法を提供することができる。
本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置を用いた微生物製剤の投入フローの一例を示す図である。 本発明の実施形態に係る廃水処理システムの構成の一例を示すブロック図である。
　（微生物製剤の自動投入装置）
　以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、１つの微生物製剤の製造用の増殖槽を備えた微生物製剤の自動投入装置（以下、「自動投入装置」と称する）を例に挙げて説明する。
　本発明は、油脂分解槽にて油脂含有廃水の処理を行うにあたり、一日一回、所定範囲の個体数濃度で所定量を油脂分解槽に投入するだけでよい微生物製剤を設計し、この微生物製剤の所定量を毎日製造し、油脂分解槽に投入することができる自動投入装置を実現したものである。
　従来、種微生物は、充填材などに付着させて仮死状態で保存されており、廃水等に投入される前に活性化してから使用されるのが一般的であったが、本発明では、種微生物を生存状態で自動投入装置内で長期間保存し、定期的に増殖して用いる点が全く新しい特徴である。かかる発明は、詳細には、後述するが、以下の新しい知見に基づいて完成されたものである。
　すなわち、本発明は、所定の種微生物を用い、所定の個体数濃度とし、所定の条件で保存すれば、種微生物を生存状態で長期間保存でき且つ使用時に短時間で有効な濃度まで増殖できることを初めて知見して完成されたものである。
　また、所定の微生物製剤を、被処理液中で所定の個体数濃度範囲になるように投入すると、被処理液中の油脂量の多少に拘わらず、有効に油脂を分解することができることを知見した点も新しい特徴である。例えば、処理槽内での有効濃度は、１×１０５ＣＦＵ／ｍＬ以上、好ましくは、１×１０６ＣＦＵ／ｍＬ以上であるが、処理槽の容量が１００ｍ３の場合であれば、例えば、１×１０８ＣＦＵ／ｍＬ以上、好ましくは、１×１０９ＣＦＵ／ｍＬ以上の微生物製剤を１００Ｌ投入すればよいことになる。また、安定した廃水処理のためには１日１回投入することが好ましい。しかしながら、毎日微生物製剤を１００Ｌ準備するのは容易ではなく、長期間に亘って自動投入できる装置は非常に大型となり、また、微生物製剤の長期保存も困難である。
　本発明は、このような観点から、生存状態で長期保存できる種微生物を用い、所定の個体数濃度の種微生物を、例えば、１００Ｌの１／５００～１／５０容量だけ用い、これを毎日増殖して毎日１００Ｌの微生物製剤を自動投入できるようにしたものである。
　本発明の自動投入装置は、必要な微生物製剤の例えば１／５００～１／５０の容量の種微生物を用い、これを増殖させて所定容量の微生物製剤を毎日製造することができるものであり、増殖の準備工程から増殖工程、更には投入工程を２４時間サイクルで行うことができるようにしたものである。
　また、このような毎日繰り返し行う増殖及び投入をメンテナンスフリーで行うことができるように、最低でも１ヶ月以内で、好ましくは２ヶ月～３ヶ月以内で、種微生物とこれを増殖するための活性化剤及び炭素源とを供給することができるようにしたものである。このような種微生物を２ヶ月～３ヶ月保管するにあたっては、後述するような保冷庫が必要である。
　更に、種微生物として、１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～５×１０９ＣＦＵ／ｍＬの個体数濃度のものを用い、これを増殖させて容量が種微生物の容量の５０倍～５００倍の微生物製剤を、毎日繰り返し製造するためには、増殖槽に機械的な撹拌装置を用いないことが重要である。これは、メンテナンスフリーの面と、洗浄し易さの面とから重要である。
　本発明は、種微生物の増殖の際に雑菌を繁殖させないことが重要であり、これは炭素源として油脂を用いることで解決した。これにより、毎日繰り返し増殖させることが可能となった。また、雑菌を繁殖させずに種微生物の増殖を行うことは、馴養を行って油脂の分解に適した微生物製剤とする上で重要である。
　本実施形態では、上述した点を勘案し油脂の分解に適した微生物製剤を製造して油脂含有廃水に投入するまでの全工程を自動化することを可能にした装置について説明する。
　図１は、本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置の構成の一例を示す図である。図示するように、自動投入装置１は、種微生物保冷貯蔵装置１１、保冷庫用散気装置１２、活性化剤貯蔵庫１３、炭素源貯蔵庫１４、給水装置１５、水位監視装置１６、増殖槽散気装置１７、温度管理装置１８、投入装置１９、増殖槽２０及び制御部３０を備えている。なお、自動投入装置１は、必要に応じて他の構成要素を備えてもよい。
　種微生物保冷貯蔵装置１１は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を生存状態で冷蔵保管する保冷貯蔵手段である。種微生物保冷貯蔵装置１１内に種微生物を生存状態で冷蔵保管する保冷庫１１１を設け、保冷庫１１１内の種微生物を配管１１２を介してポンプ１１３により増殖槽２０に供給する。保冷庫用散気装置１２は、種微生物保冷貯蔵装置１１の保冷庫１１１内のエアレーションを行い、ブロア１２１からバルブ１２２付の配管１２３を介して保冷庫１１１に空気を供給するものである。配管１２３の保冷庫１１１側の先端には、複数の空気吐出口１２４を有する空気吐出部１２５が保冷庫１１１の下部側に配置されている。保冷庫用散気装置１２では、ブロア１２１から配管１２３を介して空気を供給し、複数の空気吐出口１２４からの空気の吐出により保冷庫１１１の内容物に対流を発生させて空気導入（エアレーション）と共に撹拌混合を行い、種微生物を生存状態で保管する。
　ここで、本実施形態の種微生物とは、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物である。好気性微生物群の種微生物は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む微生物群の種となるものである。このような好気性微生物には、ヤロウィア　リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ　ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－１１６７と、バークホルデリア　アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ　ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７２４とが含まれていることが好ましく、カンジダ　シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ　ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７１４を含んでいてもよい。
　活性化剤貯蔵庫１３は、好気性微生物群の種微生物を活性化させる活性化剤を貯蔵する第１貯蔵手段であり、活性化剤貯蔵庫１３内の活性化剤を配管１３１を介してポンプ１３２により増殖槽２０に供給する。活性化剤は、窒素、リン及びカリウムを含むものであり、必要に応じて種微生物の構成要素となる金属を添加してもよい。
　炭素源貯蔵庫１４は、好気性微生物群の種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源を貯蔵する第２貯蔵手段であり、炭素源貯蔵庫１４内の炭素源を配管１４１を介してポンプ１４２により増殖槽２０に供給する。炭素源は、種微生物の増殖に必須のものであるが、種微生物について油脂に対する馴養を行って、油脂の分解に適した微生物製剤を製造すると共に、雑菌の増殖を防止するために植物油としている。また、後述する廃水処理システム２００（図３参照）で処理する油脂の種別に応じて適宜変更することができる。例えば、油脂としては植物油が好ましく、植物油としては、綿実油、菜種油、大豆油、トウモロコシ油（コーン油）、オリーブ油、サフラワー油、米油、ゴマ油、パーム油、ヤシ油、落花生油等を挙げることができる。処理対象が動物性油脂を多く含有する場合には、ラード、牛脂、乳脂肪等を用いてもよく、必要に応じて１種又は複数の炭素源を用いてもよい。
　給水装置１５は、給水源１５１からバルブ１５２付の給水管１５３を介して増殖槽２０に水を供給する給水手段であるが、増殖槽２０の洗浄装置を兼ねている。給水管１５３の増殖槽２０側の先端には、水吐出口１５４を有する水吐出部１５５が設けられ、水吐出部１５５は増殖槽２０の中央上部側に配置されている。本実施形態では、水吐出口１５４は、増殖槽２０の側面に向かって水が吐出されるように増殖槽２０の側面に対向するように水吐出部１５５に配置されている。水吐出口１５４から吐出された水により、増殖槽２０内、特に側面に付着した汚物を除去することができる。汚物の除去により、増殖槽２０の詰まりを防止すると共に、油脂分解好気性微生物群以外の雑菌の繁殖を防止する。水吐出部１５５の構成は、これに限定されず、例えば水吐出部１５５が鉛直方向を中心に回転して水吐出口１５４が周方向に移動するようにしてもよい。給水装置１５により増殖槽２０に供給される水は、水道水（浄水）、純水、イオン交換水、工業用水等の何れかを用いることができるが、好気性微生物群の種微生物の増殖を阻害しなければ特に限定されない。好気性微生物群の種微生物の増殖を阻害せず、且つ油脂分解好気性微生物群以外の雑菌の繁殖を防止することができ、コスト性に優れるという観点から、水道水が好ましい。
　水位監視装置１６は、給水装置１５により増殖槽２０に水が供給された際の水位を監視するレベルセンサー（液面センサー）であり、その構成は特に限定されない。例えば、水位監視装置１６は、上面センサー１６１、アースセンサー１６２及び下面センサー１６３により構成され、上面センサー１６１及びアースセンサー１６２により増殖槽２０の水位を監視して給水装置１５のバルブ１５２の開閉を調節すると共に、下面センサー１６３により増殖槽２０の水位を監視して微生物製剤の投入の完了を検知する。
　増殖槽散気装置１７は、ブロア１７１からバルブ１７２付の配管１７３を介して増殖槽２０に空気を供給するものである。配管１７３の増殖槽２０側の先端には、複数の空気吐出口１７４を有する空気吐出部１７５が設けられている。空気吐出部１７５は増殖槽２０の下部を横断するように配置された直管部材からなり、斜め上両側に複数の空気吐出口１７４が設けられている。即ち、増殖槽散気装置１７は、ブロア１７１から配管１７３を介して空気を供給し、複数の空気吐出口１７４からの空気の吐出により増殖槽２０の内容物に空気導入（エアレーション）すると共に、対流を生じさせて内容物の撹拌混合を行い、好気性微生物群の種微生物に活性化剤及び炭素源を接触させて増殖を促進する第１散気手段である。複数の空気吐出口１７４を有する空気吐出部１７５は、例えばポリ塩化ビニル等の樹脂製又はステンレス鋼等の金属製のパイプの外周に、例えば直径１．５ｃｍ程度の穴を複数形成し空気吐出口１７４としたものを適用することができる。空気吐出部１７５には、植物油からなる炭素源が目詰まりを起こし難い素材を適用することが好ましく、ポリ塩化ビニルが好ましい。なお、セラミックスは炭素源が目詰まりを起こし易いので好ましくない。
　温度管理装置１８は、増殖槽２０内の温度を管理する温度管理手段であり、温度センサーとして例えば熱電対１８１を適用したものである。具体的には、増殖槽２０内を所定温度に保つヒーター及びクーラーを備えている。
　投入装置１９は、増殖槽２０で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入手段である。後述する増殖槽２０の底面２１に設けられた投入口２２に、投入装置１９の投入管１９１を介してポンプ１９２及びバルブ１９３が設けられている。投入装置１９では、増殖槽２０内の微生物製剤を投入管１９１を介してポンプ１９２により油脂含有廃水に投入する。
　増殖槽２０は、槽全体が鉛直方向に縦長の円筒形状又は多角形筒形状に形成され、底部が逆錐形状又は２方向から中央へ絞った形状となるものが好ましい。本実施形態の増殖槽２０の底面２１側には、微生物製剤を油脂含有廃水へ投入する投入口２２が設けられている。増殖槽２０の底面２１側の側面の一部は、投入口２２に向かって傾斜する傾斜面２３ａ，２３ｂで構成されている。微生物製剤の製造時において、供給された好気性微生物群の種微生物、活性化剤及び炭素源（以下、これらをまとめて「製剤成分」ともいう）が増殖槽２０の底面２１側に滞留した際に、増殖槽散気装置１７のエアレーションにより製剤成分を増殖槽２０の底面２１の傾斜面２３ａ，２３ｂに沿って液面側に上昇させて、増殖槽２０内で製剤成分の上昇と下降を繰り返して対流を生じさせることができる。その結果、増殖槽２０内の製剤成分の濃度分布を底面２１側に偏在させることなく均一に保持させることができる。なお、本実施形態では、縦長形状の増殖槽２０の適用により、撹拌装置を用いることなく撹拌混合を行うことができるが、撹拌装置を用いる場合には増殖槽の形状は特に限定されず、例えば横長形状の増殖槽を適用してもよい。また、必要に応じて複数の増殖槽２０を設置してもよく、例えば、２つの増殖槽２０を設置してもよい。
　制御部３０は、好気性微生物群の種微生物を生存状態で保管する保管工程を制御する保管制御部３１と、増殖槽２０の洗浄を行う洗浄工程を制御する洗浄制御部３２と、給水装置１５により増殖槽２０への所定量の貯水を行う貯水工程を制御する貯水制御部３３と、所定時間のエアレーションを行って増殖槽２０内の脱塩素を行う脱塩素工程を制御する脱塩素制御部３４と、種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程を制御する増殖制御部３５と、微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入工程を制御する投入制御部３６とを具備し、製剤成分の供給量やタイミング或いは環境等の微生物製剤の製造条件や、製造された微生物製剤の油脂含有廃水への投入量やタイミング等の投入条件を制御する制御手段である。
　保管制御部３１は、保冷庫用散気装置１２のブロア１２１を駆動すると共にバルブ１２２を開閉し、保冷庫１１１内のエアレーションを行う。このとき、バルブ１２２の開閉を調節して空気の導入量を制御する。また、図示していないが種微生物保冷貯蔵装置１１の保冷庫１１１内の温度管理を行って、種微生物を冷蔵状態で保管する。保管温度は種微生物の活動を低下させることができる程度であればよく、例えば０℃～２０℃であり、０℃～１０℃とすることが好ましい。本実施形態では、保冷庫１１１内の温度を４℃とし、種微生物を冷蔵状態で保管した。
　洗浄制御部３２は、給水装置１５のバルブ１５２を開閉して水を増殖槽２０へ供給する。このとき、水吐出部１５５における水吐出口１５４により供給された水は増殖槽２０の側面に向かって吐出され、側面に付着した汚物を除去する。増殖槽２０の洗浄時間は、増殖槽２０の大きさや形状、或いは設置数に応じて適宜決定されるが、例えば１００Ｌの縦長形状の増殖槽２０の場合には１０分～１５分である。洗浄制御部３２は、タイマー等により時間でバルブ１５２を開閉してもよいし、増殖槽２０内に汚物を検知するセンサー等を介して制御してもよい。なお、洗浄により得られた汚水は、増殖槽２０の投入口２２から排出され、油脂含有廃水等と一緒に後述する廃水処理システム２００（図３参照）で処理される。
　貯水制御部３３は、給水装置１５のバルブ１５２を開閉して水を増殖槽２０へ供給すると共に、水位監視装置１６の上面センサー１６１及びアースセンサー１６２により増殖槽２０の水位を監視して給水装置１５のバルブ１５２の開閉を調節し、水の供給量を制御する。このとき、アースセンサー１６２により増殖槽２０内の水が検知されると共に、上面センサー１６１により増殖槽２０の水面が検知された状態で、所定量の貯水がなされたと判断し給水装置１５のバルブ１５２を閉じて貯水を完了する。
　脱塩素制御部３４は、増殖槽散気装置１７のブロア１７１を駆動すると共にバルブ１７２を開閉し、増殖槽２０内のエアレーションを行う。このとき、バルブ１７２の開閉を調節して空気の導入量を制御する。また、温度管理装置１８の熱電対１８１により増殖槽２０内の温度管理を行って、水に対して脱塩素処理を行うのに適した温度を保持する。脱塩素処理の温度は、増殖槽２０へ供給された水に応じて適宜決定され、例えば水道水が供給された場合には、増殖槽２０内の温度を２０℃～４０℃とすることが好ましく、２５℃～３５℃とすることがより好ましい。脱塩素処理の時間は、増殖槽２０の大きさや形状、或いは設置数に応じて適宜決定されるが、例えば１００Ｌの縦長形状の増殖槽２０の場合には、約３時間～６時間とすれば十分である。
　増殖制御部３５は、種微生物保冷貯蔵装置１１のポンプ１１３を駆動して保冷庫１１１内の好気性微生物群の種微生物を増殖槽２０へ供給し、活性化剤貯蔵庫１３のポンプ１３２を駆動して活性化剤を増殖槽２０へ供給し、炭素源貯蔵庫１４のポンプ１４２を駆動して炭素源を増殖槽２０へ供給する。このとき、ポンプ１１３，１３２，１４２の駆動により種微生物、活性化剤及び炭素源の供給量をそれぞれ制御する。また、増殖槽散気装置１７のブロア１７１を駆動すると共にバルブ１７２を開閉し、増殖槽２０内のエアレーションを行う。このとき、バルブ１７２の開閉を調節して空気の導入量を制御する。更に、温度管理装置１８の熱電対１８１により増殖槽２０内の温度管理を行って、種微生物の増殖に適した温度を保持する。種微生物の増殖温度や増殖時間は、増殖槽２０へ供給された種微生物に応じて適宜決定され、例えばヤロウィア　リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ　ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－１１６７と、バークホルデリア　アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ　ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７２４とが供給された場合には、増殖槽２０内の温度を２０℃～４０℃、又は２５℃～３５℃とすることが好ましく、増殖時間を１２時間～２０時間とすることが好ましい。
　投入制御部３６は、投入装置１９のポンプ１９２を駆動すると共にバルブ１９３を開閉し、増殖槽２０内の微生物製剤を後述する油脂含有廃水に投入する。このとき、バルブ１９３の開閉を調節して微生物製剤の投入量を制御する。更に、水位監視装置１６の下面センサー１６３により増殖槽２０内の水位を監視し、増殖槽２０の水面が検知されるとバルブ１９３を閉じて微生物製剤の投入を完了する。
　（微生物製剤の投入方法）
　次に、自動投入装置１（図１参照）を用いた微生物製剤の投入方法について、微生物製剤の投入フローに基づいて説明する。図２は、本発明の実施形態に係る微生物製剤の自動投入装置１を用いた微生物製剤の投入フローの一例を示す図である。図示するように、まず、制御部３０の保管制御部３１は、保冷庫１１１のエアレーションを行うタイミングか否かについて判断し（ステップＳ１）、エアレーションを行うタイミングである場合には（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、保冷庫１１１のエアレーションを行って（ステップＳ２）、ステップＳ３へ移行する。一方、エアレーションを行うタイミングでない場合には（ステップＳ１；Ｎｏ）、再度の判断を行う（ステップＳ１）。
　保管工程（ステップＳ１からステップＳ２）では、保冷庫１１１のエアレーションを行うタイミングは特に限定されないが、２４時間に少なくとも１回のタイミングでエアレーションを行う。ステップＳ２では、種微生物を冷蔵状態で保管する保冷庫１１１の下部側から空気を導入して保冷庫１１１の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合するエアレーションを行い、好気性微生物群の種微生物を生存状態で保管する。
　次に、洗浄制御部３２は、増殖槽２０の洗浄を行う第１のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ３）、洗浄を行うタイミングである場合には（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、増殖槽２０の洗浄を行って（ステップＳ４）、ステップＳ５へ移行する。一方、洗浄を行うタイミングでない場合には（ステップＳ３；Ｎｏ）、再度の判断を行う（ステップＳ３）。
　次に、貯水制御部３３は、増殖槽２０への貯水を行う第２のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ５）、貯水を行うタイミングである場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、増殖槽２０への貯水を行って（ステップＳ６）、ステップＳ７へ移行する。一方、貯水を行うタイミングでない場合には（ステップＳ５；Ｎｏ）、再度の判断を行う（ステップＳ５）。
　貯水工程（ステップＳ５からステップＳ６）のステップＳ６では、種微生物の増殖を阻害せず且つ最適な生育環境とされるｐＨ６～７とすることができることから、給水装置１５を用いて例えば水道水を給水する。また、図示されていないが、水位監視装置１６を用いて増殖槽２０の水位を監視し所定量の貯水がなされたと判断された場合には、給水装置１５のバルブ１５２を閉じて貯水を完了する。
　貯水が完了すると、貯水制御部３３は、脱塩素制御部３４により増殖槽２０の脱塩素を行い（ステップＳ７）、ステップＳ８へ移行する。
　脱塩素工程（ステップＳ７）では、増殖槽２０の脱塩素を行う。エアレーションの時間は、必要に応じて適宜決定されるが、例えば３時間～６時間行うことが好ましい。
　次に、増殖制御部３５は、油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物と、種微生物を活性化させる活性化剤と、種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源（以下、これらをまとめて「製剤成分」ともいう）を増殖槽２０に供給する第３のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ８）、製剤成分の供給を行うタイミングでない場合には（ステップＳ８；Ｎｏ）待機し、製剤成分の供給を行うタイミングである場合には（ステップＳ８；Ｙｅｓ）、製剤成分の供給を行って（ステップＳ９）、増殖槽２０内で種微生物の増殖を続ける（ステップＳ１０）。
　増殖工程（ステップＳ８からステップＳ１０）のステップＳ９では、増殖槽２０に製剤成分をそれぞれ所定量供給し、ステップＳ１０では、一定温度に保持した状態で増殖槽２０の下部側から空気を導入してエアレーションを行いながら種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる。
　具体的には、増殖制御部３５は、増殖槽２０内に供給した種微生物の個体数を１００倍～２０００倍に増殖させて５０倍～５００倍の容量の微生物製剤を製造する。このとき、種微生物の個体数濃度は１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～５×１０９ＣＦＵ／ｍＬであり、微生物製剤の容量は種微生物の容量の５０倍～５００倍で、微生物製剤の個体数濃度は１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～２×１０１０ＣＦＵ／ｍＬの範囲にあることが好ましい。
　種微生物及び微生物製剤における個体数濃度は、単位体積当たりのコロニー形成単位で表す。具体的には、正確に希釈した試料の一定量を培地上に撒き、培養（例えば、３０℃、１日～２日間）により生じたコロニー数を計測し算出する。例えば、１０６倍に希釈した試料溶液０．１ｍＬを培地に撒き、２０個のコロニーが生じた場合、試料中の個体数濃度は２０÷０．１×１０６＝２×１０８ＣＦＵ／ｍＬと計算される。
　前記培地としては特に制限されず、一般的な培地が使用できる。例えば、所定の溶液を、オートクレーブ滅菌（飽和水蒸気中、１２１℃、２気圧、１５分～２０分）した寒天培地等が挙げられる。ここで、所定の溶液とは、ペプトン１０ｇ、肉エキス１０ｇ（各種酵母エキス１ｇ～５ｇでもよい）、塩化ナトリウム３ｇ、及び寒天末１５ｇを、１Ｌのイオン交換水へ溶解した溶液である。
　なお、前記培養時における雑菌の混入、増殖を防ぐ観点から、無菌室内での培養、及び／又は制限培地の使用が望ましい。
　次に、投入制御部３６は、微生物製剤の投入を行う第４のタイミングか否かについて判断し（ステップＳ１１）、投入を行うタイミングである場合には（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、微生物製剤の投入を行って（ステップＳ１２）、ステップＳ１へ戻る。一方、投入を行うタイミングでない場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、即ち、種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖できなかった場合には、ステップＳ１０へ戻る。
　投入工程（ステップＳ１１からステップＳ１２）では、微生物製剤の投入を行う第４のタイミングは特に限定されないが、２４時間に１回行い、増殖工程の後に毎日繰り返す。ステップＳ１２では、増殖工程で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に所定量投入する。微生物製剤の投入量は特に限定されないが、油脂含有廃水の処理量や時間に応じて適宜決定され得る。
　以上説明した実施形態では、増殖槽２０の洗浄（ステップＳ４）、貯水（ステップＳ６）、脱塩素（ステップＳ７）、増殖槽２０への製剤成分の供給（ステップＳ９）、種微生物の増殖（ステップＳ１０）及び微生物製剤の投入（ステップＳ１２）の各工程を２４時間に１回それぞれ行い、全工程を２４時間で完了するようにプログラムされている。微生物製剤の投入のタイミングの時刻を決定することにより、それぞれのタイミングが全て所定の時刻に設定される。
　なお、保冷庫１１１のエアレーションは、上述した例では２４時間に１回行うようにしているが、微生物製剤の投入と同じタイミングにならなければ、どのタイミングで行われてもよい。例えば、増殖槽２０へ供給する種微生物の濃度を均一にし、その状態を保持して増殖槽２０へ投入する観点から、種微生物の増殖槽２０への投入直前（ステップＳ８とステップＳ９の間）に、保冷庫１１１のエアレーションが行われてもよい。
　また、以上説明した実施形態では、各工程を２４時間に１回それぞれ行い、２４時間で全ての工程を終了できるように設定されているが、微生物製剤の投入量や種微生物の種類によっては、増殖時間が長くなり２４時間では終了しないことが考えられる。例えば、全ての工程が２４時間以上４８時間以内で終了する場合には、増殖槽２０を２つ配置し、２４時間時間をずらして各増殖槽２０での各工程を実施する。つまり、各増殖槽２０において、４８時間毎に繰り返し種微生物の増殖を交代で行うことで、油脂含有廃水への２４時間に１回の微生物製剤の投入が可能となる。
　（廃水処理システム）
　次に、自動投入装置１を適用した廃水処理システムについて説明する。図３は、本発明の実施形態に係る廃水処理システムの構成の一例を示すブロック図である。図示するように、廃水処理システム２００において、外食産業の厨房廃水に含まれる油分を固液分離により除く処理設備であるグリーストラップや、食品工場の廃水といった油脂を比較的多量に含有している油脂含有廃水４４は原水槽５０に集められ、一定量に達すると油脂分解槽６０に送られる。油脂分解槽６０には、自動投入装置１により、種微生物４１、活性化剤４２及び炭素源４３が増殖槽２０に供給され、増殖・馴養を経て得られた微生物製剤が投入される。油脂分解槽６０では、油脂含有廃水４４中の油脂が微生物製剤により分解され、活性汚泥槽７０に送られる。活性汚泥槽７０では微生物により有機物等が分解されて沈澱槽８０に送られ、沈澱槽８０では沈澱の上澄みが放流され、沈澱が活性汚泥槽７０に戻される（返送汚泥）。そして、沈澱槽８０において最後まで残った沈澱が汚泥貯留槽９０に集められ、一定量に達すると産業廃棄物処理される。なお、上述の廃水処理システム２００は一例であり、他の構成を含んでもよいし何れかの構成を省略してもよい。
　（他の実施形態）
　本実施形態の自動投入装置では、種微生物保冷貯蔵装置に保冷庫を設けることで、種微生物を生存状態で保管する構成としたが、この構成に限定されない。保冷庫のかわりに、例えば保冷剤等の保冷貯蔵手段を用いてもよい。
　また、種微生物保冷貯蔵装置に、ブロアからバルブ付きの配管を介して保冷庫に空気を供給すると共に、槽内に対流を生じさせて内容物を撹拌混合することが可能な保冷庫用散気装置を設ける構成としたが、保冷庫に空気を供給することができれば、この構成に限定されない。保冷庫用散気装置のかわりに、例えば撹拌羽根を有する撹拌混合装置等の撹拌手段を設けてもよいし、この撹拌手段と例えばブロア（送気ポンプ）等の空気導入手段とを併用してもよい。これらを併用することにより、内容物の撹拌混合と共に保冷庫内への空気導入を確実に行うことができる。
　なお、種微生物保冷貯蔵装置において、保冷庫における種微生物の生存状態での保存を一定期間、例えば数ヶ月程度維持することができれば、保冷庫に空気導入して内容物を撹拌混合する必要はなく、上述の撹拌手段や空気導入手段等を設けなくてもよい。
　本実施形態の自動投入装置では、増殖槽の投入口に投入装置を設けることで、増殖槽内の微生物製剤を投入管を介してポンプにより油脂含有廃水に投入する構成としたが、油脂含有廃水に微生物製剤を投入することができれば、この構成に限定されない。
　例えば、増殖槽に微生物製剤の投入口を設けずに、製剤成分の投入口のみを設けた構成としてもよい。この場合、製剤成分の投入口を微生物製剤の投入口として用い、この製剤成分の投入口に、例えば送液ポンプ等の送液手段を設置し、当該送液手段を用いて微生物製剤を油脂含有廃水に投入してもよい。
　本発明は、外食産業の厨房廃水に含まれる油分を固液分離により除く処理設備であるグリーストラップや、食品工場の廃水といった油脂を比較的多量に含有している油脂含有廃水に対して廃水処理を行う産業分野で利用することができる。そして、微生物分解時における悪臭の発生を抑制して、作業者の労働環境を改善することができる。また、微生物分解時の工程を簡略化して必要設備を減らすことができると共に、システム全体のイニシャルコスト、メンテナンスコスト、及び使用電力量や産業廃棄物の処分費用等を含めたランニングコストを削減することができるので、産業上有用である。
　１　自動投入装置
　１１　種微生物保冷貯蔵装置
　１２　保冷庫用散気装置
　１３　活性化剤貯蔵庫
　１４　炭素源貯蔵庫
　１５　給水装置
　１６　水位監視装置
　１７　増殖槽散気装置
　１８　温度管理装置
　１９　投入装置
　２０　増殖槽
　２１　底面
　２２　投入口
　２３ａ，２３ｂ　傾斜面
　３０　制御部
　３１　保管制御部
　３２　洗浄制御部
　３３　貯水制御部
　３４　脱塩素制御部
　３５　増殖制御部
　３６　投入制御部
　４１　種微生物
　４２　活性化剤
　４３　炭素源
　４４　油脂含有廃水
　５０　原水槽
　６０　油脂分解槽
　７０　活性汚泥槽
　８０　沈澱槽
　９０　汚泥貯留槽
　１１１　保冷庫
　１１２，１２３，１３１，１４１，１７３　配管
　１１３，１３２，１４２，１９２　ポンプ
　１２１，１７１　ブロア
　１２２，１５２，１７２，１９３　バルブ
　１２４，１７４　空気吐出口
　１２５，１７５　空気吐出部
　１５１　給水源
　１５３　給水管
　１５４　水吐出口
　１５５　水吐出部
　１６１　上面センサー
　１６２　アースセンサー
　１６３　下面センサー
　１８１　熱電対
　１９１　投入管
　２００　廃水処理システム
　ヤロウィア　リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ　ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－１１６７
　バークホルデリア　アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ　ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７２４
　カンジダ　シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ　ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７１４
微生物への言及

　寄託機関の名称：　独立行政法人製品評価技術基盤機構　特許微生物寄託センター
寄託機関のあて名：　日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８　１２２号室
寄託機関に寄託した日付：　２０１１年１１月２５日
寄託機関が寄託について付した受託番号：ＮＩＴＥ　ＢＰ－１１６７

　寄託機関の名称：　独立行政法人製品評価技術基盤機構　特許微生物寄託センター
寄託機関のあて名：　日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８　１２２号室
寄託機関に寄託した日付：　２０１８年４月１０日
寄託機関が寄託について付した受託番号：　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７１４
当該寄託された微生物は、２００９年３月６日に独立行政法人製品評価技術基盤機構　特許微生物寄託センターへ国内寄託した微生物（受託番号ＮＩＴＥ　Ｐ－７１４）を、２０１８年４月１０日に国際寄託に移管したものである。

　寄託機関の名称：　独立行政法人製品評価技術基盤機構　特許微生物寄託センター
寄託機関のあて名：　日本国千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８　１２２号室
寄託機関に寄託した日付：　２０１８年４月１０日
寄託機関が寄託について付した受託番号：　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７２４
当該寄託された微生物は、２００９年３月１７日に独立行政法人製品評価技術基盤機構　特許微生物寄託センターへ国内寄託した微生物（受託番号ＮＩＴＥ　Ｐ－７２４）を、２０１８年４月１０日に国際寄託に移管したものである。

Claims (23)

  1. 　油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物を冷蔵状態で保管する保冷貯蔵手段と、
    　前記種微生物を活性化させる活性化剤を貯蔵する第１貯蔵手段と、
    　前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源を貯蔵する第２貯蔵手段と、
    　前記種微生物を増殖して微生物製剤を製造する増殖槽と、
    　前記増殖槽に水を供給する給水手段と、
    　前記増殖槽のエアレーションを行う第１散気手段と、
    　前記増殖槽で製造された前記微生物製剤を油脂含有廃水に投入する投入手段と、
    　制御手段と、を備え、
    　前記増殖槽は、槽全体が鉛直方向に縦長形状に形成され、
    　前記第１散気手段は、第１空気吐出口を有する第１空気吐出部を前記増殖槽の下部側に有し、前記第１空気吐出口からの空気の吐出により前記増殖槽の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合を行い、
    　前記制御手段は、前記給水手段により前記増殖槽内に水を供給すると共に、前記種微生物と前記活性化剤と前記炭素源とを供給し、前記第１散気手段により前記増殖槽中に空気を導入しつつ前記内容物を撹拌混合して前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させて前記微生物製剤を製造した後に、前記投入手段により油脂含有廃水への所定量の前記微生物製剤の投入を所定間隔で繰り返し行うことを特徴とする微生物製剤の自動投入装置。
  2. 　前記制御手段は、
    　第１のタイミングで、前記増殖槽の洗浄を行う洗浄工程を制御する洗浄制御部と、
    　第２のタイミングで、前記給水手段により前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程を制御する貯水制御部と、
    　第３のタイミングで、前記増殖槽に前記種微生物と前記活性化剤と前記炭素源とをそれぞれ所定量供給し、前記第１散気手段によりエアレーションを行いながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程を制御する増殖制御部と、
    　第４のタイミングで、前記微生物製剤を前記投入手段により油脂含有廃水に投入する投入工程を制御する投入制御部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  3. 　前記制御手段は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする請求項２に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  4. 　２つの増殖槽を備え、
    　前記制御手段は、前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして前記２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を前記２つの増殖槽から交代で毎日行うことを特徴とする請求項２に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  5. 　前記制御手段は、前記貯水制御部が前記増殖槽への貯水を行った後、所定時間のエアレーションを行って前記増殖槽内の脱塩素を行う脱塩素工程を制御する脱塩素制御部を具備することを特徴とする請求項２から請求項４の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  6. 　前記増殖制御部は、前記増殖槽内に供給した所定容量の前記種微生物の個体数を１００倍～２０００倍に増殖させて、前記所定容量の５０倍～５００倍の容量の前記微生物製剤を製造することを特徴とする請求項２から請求項５の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  7. 　前記種微生物の個体数濃度は１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～５×１０９ＣＦＵ／ｍＬであり、前記微生物製剤は前記所定容量の５０倍～５００倍の容量で個体数濃度が１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～２×１０１０ＣＦＵ／ｍＬの範囲にあることを特徴とする請求項２から請求項６の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  8. 　前記給水手段は水道水を給水し、前記脱塩素制御部は前記第１散気手段を用いてエアレーションを行って脱塩素を行うことを特徴とする請求項５から請求項７の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  9. 　前記保冷貯蔵手段は、前記種微生物を冷蔵状態で保管する保冷庫を有し、
    　前記保冷庫のエアレーションを行う第２散気手段を備え、
    　前記第２散気手段は、第２空気吐出口を有する第２空気吐出部を前記保冷庫の下部側に有し、
    　前記制御手段は、２４時間に少なくとも１回のタイミングで、前記第２空気吐出口からの空気の吐出により前記保冷庫の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合を行い、前記種微生物を生存状態で保管する保管工程を制御する保管制御部を具備することを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  10. 　前記給水手段は、水吐出口を有する水吐出部を前記増殖槽の上部側に有し、
    　前記水吐出口は、前記増殖槽の側面に向かって水が吐出されるように前記増殖槽の前記側面に対向するように前記水吐出部に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  11. 　前記好気性微生物群は、ヤロウィア　リポリティカ（Ｙａｒｒｏｗｉａ　ｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）１Ａ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－１１６７と、バークホルデリア　アルボリス（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ　ａｒｂｏｒｉｓ）ＳＬ１Ｂ１株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７２４とを含むことを特徴とする請求項１から請求項１０の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  12. 　前記好気性微生物群は、カンジダ　シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ　ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）ＳＬ１Ｂ２株　ＮＩＴＥ　ＢＰ－００７１４を含むことを特徴とする請求項１１に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  13. 　前記活性化剤は、窒素、リン及びカリウムを含むことを特徴とする請求項１から請求項１２の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置。
  14. 　請求項１から請求項１３の何れか一項に記載の微生物製剤の自動投入装置を備えることを特徴とする廃水処理システム。
  15. 　第１のタイミングで、槽全体が鉛直方向に縦長形状に形成された増殖槽の洗浄を行う洗浄工程と、
    　第２のタイミングで、前記増殖槽への所定量の貯水を行う貯水工程と、
    　第３のタイミングで、前記増殖槽に油脂含有廃水に含まれる油脂を分解する少なくとも１種の好気性微生物を含む好気性微生物群の種微生物と前記種微生物を活性化させる活性化剤と前記種微生物を増殖させる植物油からなる炭素源とをそれぞれ所定量供給し、一定温度に保持した状態で前記増殖槽の下部側から空気を導入して前記増殖槽の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合するエアレーションを行いながら前記種微生物を所定個体数濃度の範囲に増殖させる増殖工程と、
    　第４のタイミングで、前記増殖工程で製造された微生物製剤を油脂含有廃水に所定量投入する投入工程と、を有することを特徴とする微生物製剤の投入方法。
  16. 　前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を２４時間に１回行い、毎日繰り返すことを特徴とする請求項１５に記載の微生物製剤の投入方法。
  17. 　前記洗浄工程、前記貯水工程、前記増殖工程及び前記投入工程を４８時間に１回、２４時間ずらして２つの増殖槽でそれぞれ行い、４８時間毎に繰り返し、前記２つの増殖槽からの油脂含有廃水への前記微生物製剤の投入を毎日行うことを特徴とする請求項１５に記載の微生物製剤の投入方法。
  18. 　前記増殖槽への貯水を行った後、前記増殖槽のエアレーションを所定時間行って前記増殖槽内の脱塩素を行う脱塩素工程を有することを特徴とする請求項１５から請求項１７の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
  19. 　前記脱塩素工程では、前記増殖槽に水道水を給水しエアレーションを行って脱塩素を行うことを特徴とする請求項１８に記載の微生物製剤の投入方法。
  20. 　前記増殖工程では、前記増殖槽内に供給した所定容量の前記種微生物の個体数を１００倍～２０００倍に増殖させて、前記所定容量の５０倍～５００倍の容量の前記微生物製剤を製造することを特徴とする請求項１５から請求項１９の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
  21. 　前記増殖工程では、前記増殖槽に個体数濃度が１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～５×１０９ＣＦＵ／ｍＬの前記種微生物を供給し、前記所定容量の５０倍～５００倍の容量で個体数濃度が１×１０７ＣＦＵ／ｍＬ～２×１０１０ＣＦＵ／ｍＬの範囲に前記種微生物を増殖させることを特徴とする請求項１５から請求項２０の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
  22. 　２４時間に少なくとも１回のタイミングで、前記種微生物を冷蔵状態で保管する保冷庫の下部側から空気を導入して前記保冷庫の内容物に対流を発生させて空気導入と共に撹拌混合するエアレーションを行い、前記種微生物を生存状態で保管する保管工程を有することを特徴とする請求項１５から請求項２１の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
  23. 　前記洗浄工程では、前記増殖槽の上部側から側面に向かって水が吐出されて前記増殖槽の洗浄を行うことを特徴とする請求項１５から請求項２２の何れか一項に記載の微生物製剤の投入方法。
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